DE10260888A1

DE10260888A1 - Mikroskophalterung

Info

Publication number: DE10260888A1
Application number: DE10260888A
Authority: DE
Inventors: Lauric Weber
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2004-07-01
Also published as: CH696648A5

Abstract

Eine erfindungsgemäße Mikroskophalterung umfasst: eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Mikroskops (101'), insbesondere eines Operationsmikroskops, eine Drehachse (103), die eine Drehung des Mikroskops ermöglicht, und eine Schwenkachse (104), die ein Verschwenken des Mikroskops (101') ermöglicht. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass die Schwenkachse (104) einen festen Winkel (alpha) mit der Drehachse (103) einschließt. Unter einem festen Winkel ist hierbei ein Winkel zu verstehen, der sich bei einer Änderung der Grundstellung der Mikroskophalterung nicht ändert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mikroskophalterung zum Halten eines Mikroskops, insbesondere eines Operationsmikroskops.
Ein Mikroskop, bspw. ein Operationsmikroskop, wird im Betrieb oft von einem Stativ gehalten, an dem es mittels einer Mikroskophalterung befestigt ist, welche ein Positionieren des Mikroskops zuläßt. Um das Positionieren zu ermöglichen, umfasst die Halterung eine Drehachse, eine Schwenkachse und eine Kippachse, um die das Mikroskop aus einer Grundposition heraus gedreht, geschwenkt bzw. gekippt werden kann. Unter einer Drehung ist hierbei das Drehen des Mikroskops um eine im Wesentlichen vertikale Achse zu verstehen, wohingegen unter Schwenken ein Drehen um eine Achse zu verstehen ist, die einen Winkel zur Vertikalen einschließt. Zusätzlich umfasst eine Mikroskophalterung typischerweise eine Verstellkupplung, die dazu genutzt werden kann, einen das Mikroskop haltenden Träger in verschiedene Grundstellungen zu bringen, welche sich im Wesentlichen durch die Neigung des Trägers gegen die Vertikale voneinander unterscheiden. Eine Mikroskophalterung zum Aufhängen eines Operationsmikroskops ist bspw. DE 42 33 658 beschrieben.

Insbesondere beim Arbeiten mit einem Operationsmikroskop ist es wünschenswert, dass die Mikroskophalterung in allen Grundstellungen eine ausreichende Schwenkbarkeit des Mikroskops ermöglicht. Dies ist jedoch mit den Halterungen nach Stand der Technik nicht gewährleistet.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mikroskophalterung zur Verfügung zu stellen, die eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Schwenkbarkeit des Mikroskops bietet.

Diese Aufgabe wird durch eine Mikroskophalterung nach Anspruch 1 sowie durch eine Mikroskopanordnung nach Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Eine erfindungsgemäße Mikroskophalterung umfasst: eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Mikroskops, insbesondere eines Operationsmikroskops, eine Drehachse, die eine Drehung des Mikroskops ermöglicht, und eine Schwenkachse, die ein Verschwenken des Mikroskops ermöglicht. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass die Schwenkachse einen festen Winkel mit der Drehachse einschließt. Unter einem festen Winkel ist hierbei ein Winkel zu verstehen, der sich bei einer Änderung der Grundstellung der Mikroskophalterung nicht ändert.

Zum besseren Verständnis der erfindungsgemäßen Mikroskophalterung wird im Folgenden eine Mikroskophalterung nach Stand der Technik kurz beschrieben. Dabei wird auf die 1 und 2 Bezug genommen, die eine schematische Darstellung der Mikroskophalterung nach Stand der Technik zeigen.

In den 1 und 2 ist eine Halterung für ein Operationsmikroskop 2 dargestellt, die mittels eines Verbindungsteils 3 um eine Drehachse 4 drehbar an einem Stativarm 1 befestigt ist. Die Mikroskophalterung umfasst neben dem Verbindungsteil 3 einen Träger 7, dessen eines Ende über eine Kupplung 9 mit Verbindungsteil 3 verbunden ist und an dessen anderem Ende das Mikroskop um eine durch den Träger 7 verlaufende Kippachse 6 kippbar befestigt ist. Der Träger 7 erstreckt sich in Richtung der Schwenkachse 5 der Mikroskophalterung und ist so in der Kupplung gelagert, dass er, um dem Mikroskop eine Schwenkbewegung zuzuführen, um die Schwenkachse 5 gedreht werden kann. Außerdem ermöglicht die Kupplung 9 das Einstellen verschiedener Grundstellungen, die sich durch die Neigung des Trägers 7 gegen die Vertikale voneinander unterscheiden.

Eine der Grundstellungen ist in 1 dargestellt. Der Träger 7 erstreckt sich in dieser Grundstellung von der Verstellkupplung 9 aus gesehen etwa in einem Winkel von 45° zur Vertikalen. In dieser Stellung kann das Operationsmikroskop 2 um die Drehachse 4 gedreht, um die Schwenkachse 5 geschwenkt sowie um die Achse 6 gekippt werden.

Eine weitere Grundstellung ist in 2 gezeigt. In dieser Grundstellung erstreckt sich der Träger 7, und damit die in Richtung des Trägers verlaufende Schwenkachse 5, in vertikaler Richtung, so dass die Schwenkachse 5 parallel zur Drehachse 4 verläuft. In dieser Stellung entspricht das Schwenken um die Schwenkachse 5 im Wesentlichen einer Drehung um die Drehachse 4. Der Benutzter hat daher in dieser Grundstellung einen Freiheitsgrad, nämlich die Schwenkbarkeit des Mikroskops, verloren.

Die in 2 dargestellte Grundstellung (sog. 0°-Stellung) ist insbesondere für Operationsmikroskope von Bedeutung, da in dieser Stellung das Aufsetzen einer Stereobrücke auf das Operationsmikroskop eine Face-to-face-Operation ermöglicht, also eine Operation, in der sich zwei Operateure gegenübersitzen oder -stehen. Insbesondere in der Handchirurgie ist es wünschenswert, auch in der 0°-Stellung eine Schwenkbewegung ausführen zu können.

Mit der erfindungsgemäßen Mikroskophalterung bleibt die Schwenkbarkeit des Mikroskops in allen Grundstellungen, d.h. auch in der 0°-Stellung, erhalten. Dies rührt daher, dass die Drehachse und die Schwenkachse in einem festen, d.h. einem sich beim Verändern der Grundstellung nicht ändernden Winkel zueinander angeordnet sind. Eine die Schwenkbarkeit des Mikroskops beseitigende Parallelstellung von Dreh- und Schwenkachse kann nicht auftreten.

Der feste Winkel zwischen Drehachse und Schwenkachse beträgt vorteilhafterweise maximal ca. 170° und liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 120° und 170°, insbesondere im Bereich zwischen 130° und 140°.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Befestigungsvorrichtung an einem Träger angeordnet. Außerdem ist eine Verstellkupplung zum Verstellen der Neigung des Trägers relativ zur Vertikalen, d.h. zum Verändern der Grundstellung, vorhanden, die zwischen Schwenkachse und Träger angeordnet ist.

Das Anordnen der Verstellkupplung zwischen Schwenkachse und Träger ermöglicht eine Änderung der Grundstellung, ohne dass sich dabei der Winkel zwischen Drehachse und Schwenkachse ändert, so dass die Schwenkbarkeit auch nach einer Veränderung der Grundstellung weiter gegeben ist. Insbesondere in der 0°-Stellung, in welcher der Träger senkrecht nach unten hängt, ist im Gegensatz zur Mikroskophalterung nach Stand der Technik noch eine Schwenkbewegung des Mikroskops möglich.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Mikroskophalterung ein Verbindungsteil zum Verbinden mit einem Stativ, welches einen ersten und einen zweiten Schenkel aufweist, wobei die beiden Schenkel in einem Winkel zueinander verlaufen. Die Drehachse verläuft dabei in Richtung des ersten Schenkels und die Schwenkachse in Richtung des zweiten Schenkels. Das beschriebene Verbindungsteil bietet eine konstruktiv einfache Möglichkeit, den festen Winkel zwischen Drehachse und Schwenkachse zu realisieren.

In noch einer weiteren Ausgestaltung kann das Verbindungsteil zudem ein Gelenk aufweisen, mit dem sich der Winkel zwischen der Drehachse und der Schwenkachse einstellen und fixieren lässt. Dadurch kann die Mikroskophalterung in einfacher Weise an unterschiedliche Anforderungen an den Winkel zwischen Dreh- und Schwenkachse angepasst werden.

In einer Ausgestaltung der Schwenkachse und des Trägers können beide Teil eines Mikroskoparmes sein, der von der Verstellkupplung in die Schwenkachse und den Träger unterteilt wird. Durch das zur Verfügungstellen verschiedener Mikroskoparme, die sich durch die Position der Verstellkupplung voneinander unterscheiden, können verscheiden Beweglichkeitsvorgaben an den Mikroskoparm umgesetzt werden. Die Unterteilung kann insbesondere unsymmetrisch sein, d.h. die Schwenkachse und der Träger weisen verschiedene Längen auf. Dabei ist es sowohl möglich, dass die Schwenkachse länger ist als der Träger, als auch, dass die Schwenkachse kürzer ist als der Träger. Selbstverständlich ist auch eine symmetrische Unterteilung möglich, d.h. Schwenkachse und Träger weisen im Wesentlichen dieselbe Länge auf.

Um auch das Verkippen eines an der Mikroskophalterung befestigten Mikroskops zu ermöglichen, umfasst die Befestigungsvorrichtung vorteilhafterweise eine Kippachse, um die das Mikroskop verkippt werden kann.

Erfindungsgemäß wird außerdem eine Mikroskopanordnung zur Verfügung gestellt, die eine erfindungsgemäße Mikroskophalterung sowie ein an der Befestigungsvorrichtung befestigtes Mikroskop, welches insbesondere ein Operationsmikroskop sein kann, umfasst.

Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
1 zeigt eine Mikroskophalterung nach Stand der Technik in einer ersten Grundstellung.
2 zeigt eine Mikroskophalterung nach Stand der Technik in einer zweiten Grundstellung.
3 zeigt eine erfindungsgemäße Mikroskophalterung in einer ersten Grundstellung.
4 zeigt eine erfindungsgemäße Mikroskophalterung in einer zweiten Grundstellung.
In den 3 und 4 ist eine erfindungsgemäße Mikroskophalterung in zwei verschiedenen Grundstellungen dargestellt. Die Mikroskophalterung ist in den beiden Grundstellungen jeweils um eine vertikale Drehachse 103 drehbar und um eine Schwenkachse 104 schwenkbar. Außerdem kann ein an der Mikroskophalterung befestigtes Mikroskop 101 um eine Kippachse 105 gekippt werden.
Die erfindungsgemäße Mikroskophalterung umfasst einen Mikroskoparm 100, der von einer Verstellkupplung 102 in einen in Richtung der Schwenkachse 104 verlaufenden Schaft 108 und einen Träger 106 unterteilt ist. Der Träger 106 weist an seinem der Verstellkupplung 102 abgewandten Ende eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Mikroskops 101, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Operationsmikroskop ist, auf, die ein Verkippen des Mikroskops 101 um die Kippachse 105 ermöglicht.
Über ein Verbindungsteil 110, welches zwei Schenkel, einen ersten Schenkel 110a und einen zweiten Schenkel 110b, aufweist, die in einem Winkel α von 135° zueinander angeordnet sind, ist der Mikroskoparm 100 derart mit einem im Wesentlichen horizontal verlaufenden Stativarm 112 eines Stativs verbunden, dass der erste Schenkel 110a um die vertikale Drehachse 103 gedreht werden kann. Am zweiten Schenkel 110b des Verbindungsteils 110 ist der Schaft 108 um die Schwenkachse 104 drehbar gelagert.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Drehbarkeit des ersten Schenkels 110a dadurch realisiert, dass der Schenkel 110a zumindest einen Abschnitt mit rundem Querschnitt aufweist, der in einer ebenfalls einen runden Querschnitt aufweisenden Aufnahme des Stativarms drehbar gelagert ist.
Die Verbindung des Schaftes 108 mit dem zweiten Schenkel 110b des Verbindungsteils 110 ist im Ausführungsbeispiel derart ausgeführt, dass der zweite Schenkel 110b eine Aufnahme mit rundem Querschnitt aufweist, in die der Schaft 108, der einen entsprechenden Querschnitt besitzt, teilweise eingeführt ist und in der er durch einen geeigneten Haltemechanismus drehbar gehalten wird.
Die Verbindung des ersten Schenkels 110a mit dem Stativarm 112 und die Verbindung des Schaftes 108 mit dem zweiten Schenkel 110b kann auch mit anderen als den beschriebenen Verbindungstechniken erfolgen, sofern diese eine Drehung des ersten Schenkels 110a um die Drehachse 103 bzw. des Schaftes 108 um die Schwenkachse 104 ermöglichen.
Die Verstellkupplung 102 erlaubt das Einstellen einer Grundstellung der Mikroskophalterung durch Verstellen des Winkels β zwischen dem Schaft 108 und dem Träger 106. Dabei kann die Verstellkupplung entweder so ausgeführt sein, dass ein stufenloses Verstellen möglich ist, oder so, dass das Verstellen nur in vorgegebenen Verstellschritten erfolgen kann. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird bei der erfindungsgemäßen Mikroskophalterung beim Verstellen des Winkels β zwischen Schaft 108 und Träger 106 der Winkel α zwischen der Schwenkachse 104 und der Drehachse 103 nicht verändert.
In 3 ist die erfindungsgemäße Mikroskophalterung in einer ersten Grundstellung dargestellt. In dieser Grundstellung ist die Verstellkupplung so eingestellt, dass der Winkel β zwischen Träger 106 und Schaft 108 180° beträgt, so dass sich der Träger in Richtung der Schwenkachse 104 erstreckt. Der Träger 106 schließt daher mit der Drehachse 103 einen Winkel ein, der dem Winkel α zwischen Schwenkachse 104 und Drehachse 103 entspricht und im dargestellten Ausführungsbeispiel 135° beträgt. Entsprechend schließt der Träger 106 mit der Vertikalen einen Winkel von 45° ein. In dieser Grundstellung ist mit der erfindungsgemäßen Mikroskophalterung wie mit einer Mikroskophalterung nach Stand der Technik ein Drehen des Mikroskops 101 um die Drehachse 103, ein Schwenken des Mikroskops um die Schwenkachse 104 sowie ein Verkippen des Mikroskops um die Kippachse 105 möglich.
Als eine weitere Grundstellung der erfindungsgemäßen Mikroskophalterung ist in 4 die 0°-Stellung dargestellt. In dieser Stellung schließt der Träger 106 mit dem Schaft 108 einen Winkel β von 135° ein, so dass der Träger 106 von der Verstellkupplung 102 aus gesehen senkrecht nach unten hängt, sich also in vertikaler Richtung erstreckt. In 4 ist am der Verstellkupplung 102 abgewandten Ende des Trägers 106 ein Mikroskop 101' mit einer Stereobrücke 114 befestigt. Im Gegensatz zur Mikroskophalterung nach Stand der Technik kann das Mikroskop 101' mit der erfindungsgemäßen Mikroskophalterung auch in der dargestellten 0°-Stellung noch geschwenkt werden, da die Drehachse 103 und die Schwenkachse 104 nicht parallel zueinander stehen. Daher ermöglicht die erfindungsgemäße Mikroskophalterung auch in der 0°-Stellung neben dem Drehen und Kippen auch das Schwenken des Mikroskops.
Zwar beträgt der Winkel α zwischen dem ersten Schenkel 110a und dem zweiten Schenkel 110b im vorliegenden Ausführungsbeispiel 135°, jedoch ist die Erfindung nicht auf einen Winkel von 135° beschränkt. Vielmehr kann der Winkel α jeden für die geplante Anwendung sinnvollen Wert annehmen, solange er nicht 180° beträgt, da in diesem Fall die Drehachse und die Schwenkachse parallel zueinander stünden und somit keine Schwenkbewegung mehr möglich wäre. Für die meisten Anwendungen eignen sich Winkel, die größer oder gleich 120° sind. Vorzugsweise liegt der Wert des Winkels α zwischen 120° und 170° und insbesondere zwischen 130° und 140°.
In einer alternativen Ausgestaltung kann das Verbindungsteil 110 derart ausgeführt sein, dass sich der Winkel α zwischen dem ersten Schenkel 110a und dem zweiten Schenkel 110b bspw. über ein Gelenk in den oben skizzierten Grenzen einstellen und fixieren lässt. So kann z.B. ein Scharniergelenk vorhanden sein, welches das Einstellen des Winkels a in einem Bereich von 120° bis 170° erlaubt. Der Winkel α kann dabei entweder stufenlos oder in vorgegebenen Winkelschritten, bspw. in 5°- oder 10°-Schritten, einstellbar sein.
Der Wert des mit Bezug auf die in 4 dargestellte 0°-Stellung genannten Winkels β, der dazu führt, dass der Träger 106 senkrecht nach unten hängt, entspricht dem Wert des Winkels α zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel des Verbindungsteils 110. Wenn für den Winkel α ein anderer Wert als im Ausführungsbeispiel (135°) gewählt wird, so muß der Wert des Winkels β zum Einstellen der 0°-Stellung entsprechend angepasst werden.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Mikroskoparm 100 durch die Verstellkupplung 102 derart in den Träger 106 und die durch den Schaft 108 definierte Schwenkachse unterteilt, dass sie Schwenkachse 104 bzw. der Schaft 108 kürzer als der Träger 106 ist. Je nach Anforderung an die Beweglichkeit des Mikroskoparms 100 kann die Verstellkupplung den Mikroskoparm 100 jedoch auch so unterteilen, dass der Träger 106 kürzer ist, als die Schwenkachse 104 bzw. der Schaft 108 oder so, dass der Träger 106 und die Schwenkachse 104 bzw. der Schaft 108 im Wesentlichen gleich lang sind.

Claims

Mikroskophalterung, umfassend: – eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Mikroskops (101; 101'), – eine Drehachse (103), die eine Drehung des Mikroskops (101; 101') ermöglicht, und – eine Schwenkachse (104), die ein Schwenken des Mikroskops (101; 101') ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (104) einen festen Winkel (α) mit der Drehachse (103) einschließt.
Mikroskophalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der feste Winkel (α) maximal ca. 170° beträgt.
Mikroskophalterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der feste Winkel (α) im Bereich zwischen 120° und 170° liegt.
Mikroskophalterung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der feste Winkel (α) im Bereich zwischen 130° und 140° liegt.
Mikroskophalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung an einem Träger (106) angeordnet ist und dass eine Verstellkupplung (102) zum Verstellen der Neigung des Trägers (106) relativ zur Vertikalen vorhanden ist, die zwischen der Schwenkachse (104) und dem Träger (106) angeordnet ist.
Mikroskophalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroskophalterung ein Verbindungsteil (110) zum Verbinden mit einem Stativ (112) umfasst, welches einen ersten und einen zweite Schenkel (110a, 110b) aufweist, wobei die beiden Schenkel (110a, 110b) in einem Winkel zueinander verlaufen und die Drehachse (103) in Richtung des ersten Schenkels (110a) verläuft und die Schwenkachse (104) in Richtung des zweiten Schenkels (110b) verläuft.
Mikroskophalterung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (110) ein Gelenk aufweist, mit dem sich der Winkel (α) zwischen der Drehachse (103) und der Schwenkachse (104) einstellen lässt.
Mikroskophalterung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellkupplung (102), der Träger (106) und die Schwenkachse (104) Teil eines Mikroskoparmes (100) sind und die Verstellkupplung (102) den Mikroskoparm (100) in die Schwenkachse (104) und den Träger (106) unterteilt.
Mikroskophalterung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellkupplung (102) den Mikroskoparm (100) unsymmetrisch in Schwenkachse (104) und Träger (106) unterteilt.
Mikroskophalterung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellkupplung (102) den Mikroskoparm (100) symmetrisch in Schwenkachse (104) und Träger (106) unterteilt.
Mikroskophalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung eine Kippachse (105) umfasst, um die das Mikroskop (101; 101') verkippbar ist.
Mikroskophalterung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Operationsmikroskops ausgebildet ist.
Mikroskopanordnung, umfassend eine Mikroskophalterung nach einem der vorangehenden Ansprüche und ein an der Befestigungs vorrichtung der Mikroskophalterung befestigtes Mikroskop (101; 101').
Mikroskopanordnung nach Anspruch 12 und Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroskop (101; 101') ein Operationsmikroskop ist.